Bijna zestig jaar nadat Amerika de eerste ruimterace won, is de maan opnieuw het middelpunt van een supermachtenwedstrijd: wie zal de eerste zijn die een kernaangedreven basis op het maanoppervlak plaatst?
En net zoals president John F. Kennedy zich tot doel had gesteld astronauten op de maan te laten landen en ze veilig terug te brengen “Voordat het decennium voorbij is”, NASA en het ministerie van Energie hebben opnieuw een einddatum van het decennium vastgesteld voor de ontwikkeling van een kernreactor voor gebruik op de maan. Het huidige plan vereist het demonstreren van een elektriciteitscentrale van 40 kilowatt tegen 2030.
Waarom 2030?
Roger MyersEen lucht- en ruimtevaartadviseur die al tientallen jaren kracht- en voortstuwingssystemen in de ruimte ontwikkelt bij NASA en Aerojet Rocketdyne, zegt dat de timing verband houdt met de ambitie van China om tegen 2035 zijn eigen maanbasis te vestigen.
“China heeft de afgelopen jaren vele malen aangekondigd dat ze van plan zijn hun astronauten, hun taikonauten, tegen 2030 op het maanoppervlak te laten landen, en dat ze tegen 2035 een duurzame aanwezigheid op het maanoppervlak willen hebben”, zegt hij in de laatste aflevering van Fictiewetenschap podcast. “De Verenigde Staten moeten een beslissing nemen: willen we dat iedereen op de planeet elke avond opkijkt en alleen een Chinese vlag ziet? Of willen we dat ze een Chinese en een Amerikaanse vlag zien?”
Myers zegt dat er zowel economische als geopolitieke redenen zijn om een duurzame maanbasis op de maan te vestigen.
“Als we tien, twintig jaar vooruit denken en ons afvragen welke toekomst we voor onze economie willen, is een van de grote vragen: ‘Hoe krijgen we de ruimte-economie voorbij de lage baan om de aarde?’ En daarvoor hebben we middelen nodig”, zegt hij. “Als we gemakkelijke toegang tot hulpbronnen willen, moeten we naar de maan gaan.”
Deze hulpbronnen kunnen helium-3 omvatten, dat op de maan overvloediger aanwezig is dan op aarde. Gevestigd in Seattle Tussenpauze werkt al aan een plan om helium-3 uit de maangrond te halen en het voor gebruik naar de maan te sturen kwantumcomputers, neutronen detectoren, medische scansystemen en toekomstige generatie fusie reactoren. Er wordt gezegd dat de prijs van helium-3 kan oplopen tot $20 miljoen per kilogram.
Waarom nucleair?
Volgens Myers is kernenergie de energiebron die het meest geschikt is om langdurige, continue operaties op een maanbasis te ondersteunen. “Kernenergie is belangrijk omdat de maannacht twee weken duurt”, zegt Myers. “Er zijn een paar plekken waar dat wel kan gebruik zonne-energie met elektriciteitstorens. … De uitdaging die we hebben is dat we, om het op te schalen tot een niveau waarop we de macht voor de exploitatie van hulpbronnen kunnen gebruiken om de economie te laten groeien, veel macht nodig hebben. We hebben 100 kilowatt en meer nodig, en zonne-energie is niet goed schaalbaar voor die toepassing.”
NASA-beheerder Jared Isaacman was het vorige maand tijdens zijn tweede met die beoordeling eens Bevestigingshoorzitting in de Senaat.
“Ik denk dat NASA moet evolueren om te werken aan grote, bijna mini-nucleaire programma’s van het Manhattan Project die het voordeel hebben voor oppervlakte-energietoepassingen, vooral als je geen zonlicht hebt of ontdekkingsmissies doet – laten we bijvoorbeeld voorbij Mars zeggen, of zelfs daadwerkelijk op het oppervlak van Mars om drijfgas te maken.”
De takenlijst van de federale overheid voor kernenergie in de ruimte bouwt voort op aanbevelingen die zijn uiteengezet in a Rapport van 84 pagina’s Myers schreef vorig jaar in samenwerking met een technologiebeleidsanalist Bhavya Lal.
“Mijn co-auteur en ik hebben veel tijd in Washington doorgebracht met het informeren van veel agentschappen en Capitol Hill, en dus zien we dit doorgaan, vooral vanwege de geopolitieke concurrentieaspecten ervan”, zegt Myers. “Onze regering wil niet dat onze natie op de tweede plaats komt. Wij willen leiden. En als we leiding willen geven, betekent dat het vestigen van een duurzame aanwezigheid op het oppervlak van de maan, en dat moeten we begin 2030 doen.”
Myers merkt dat op Het Congres heeft 250 miljoen dollar toegeëigend voor het huidige fiscale jaar om de ontwikkeling van een kernreactor voor de maan te ondersteunen – “wat eigenlijk vrijwel is wat we hebben aanbevolen.”
Van NASA en het ministerie van Energie wordt verwacht dat ze commerciële partners zullen werven, waaronder mogelijk Algemene Atomica En Westinghouse elektrischzwaargewichten in de kernenergiesector; ruimtevaartcentrales zoals Lockheed Martin En L3Harris-technologieën; en startups zoals Briljanteen nucleair technologieproject opgericht door SpaceX-veteranen.
Myers zegt dat de kerncentrales die naar de maan gaan waarschijnlijk kleine modulaire reactoren zullen zijn, oftewel SMR’s, die ook hier op aarde belangstelling wekken voor energieopwekking. TerraPowereen onderneming in de omgeving van Seattle, opgericht door Bill Gates, en in Oregon NuScale-kracht behoort tot veel bedrijven werkt met SMR-technologie.
Wat kan er misgaan?
De potentiële gevaren van kernenergie in de ruimte zijn al sinds het begin van het atoom- en ruimtevaarttijdperk onderwerp van sciencefiction.
In de film uit 1950 “Bestemming Maan,” astronauten moeten omgaan met de juridische en technische problemen die verband houden met het nucleaire voortstuwingssysteem van hun raket. Een explosie van kernafval slaat de maan uit zijn baan rond de aarde “De Kamer 1999,” een televisieprogramma dat in de jaren zeventig werd uitgezonden. En in het tweede seizoen van Apple TV’s “For All Mankind” astronauten een meltdown van een kernreactor ternauwernood kunnen voorkomen op de maan.
Myers zegt dat de omvang van de kernreactoren die worden ontworpen voor gebruik in de ruimte, dergelijke sciencefiction-nachtmerries veel minder waarschijnlijk maakt. “Het mooie van deze kleine reactoren is dat ze niet smelten”, zegt hij. “Er zit niet genoeg thermische energie in om een meltdown te veroorzaken.”
Hoe zit het met de kwestie van kernafval? “We hebben het maar over een paar van deze (reactoren) op het oppervlak van de maan, zelfs om megawatt te bereiken. … En dan zou je ze waarschijnlijk gewoon begraven nadat je ze tien of vijftien jaar hebt laten draaien, of hoe lang dan ook”, zegt Myers. ‘Op dat moment hebben we bulldozers op het oppervlak van de maan en dan graaf je een gat en stop je het ding erin en begraaf je het. Dus zo gooi je het puin weg.’
Een bedrijf belde Diepe isolatie werkt al aan deze diepe boorstrategie voor de volgende generatie kernafvalverwerking op aarde. Deep Isolation heeft zijn hoofdkantoor in Californië, maar heeft ook een kantoor in Richland, Washington, een mondiale hotspot voor nucleaire technologie.
Hoewel Myers gelooft dat kernenergie de beste energiebron is voor een maanbasis, erkent hij dat ook andere energietechnologieën een rol kunnen spelen op het gebied van de laatste grens. Verschillende bedrijven in de omgeving van Seattle werken aan hun eigen initiatieven op het gebied van ruimtevaart:
- Zeno Power is er een aan het ontwikkelen nieuw soort kernbatterij voor rovers op de maan en Mars.
- Het Blue Origin-ruimtevaartbedrijf van Jeff Bezos heeft een project genaamd Blue Alchemist dat dit wil bereiken zonnecellen produceren uit maanmateriaal.
- PowerLight Technologies werkt samen met Blue Origin om een systeem te ontwerpen dat laserstralen zou gebruiken om energie op de maan over te brengen.
- WiBotics draadloze oplaadtechnologie wordt gebruikt in een systeem dat Astrobotic ontwikkelt om maanrovers op te laden.
“Rovers kunnen een rondcirkelend netwerk van zonnesatellieten gebruiken die stroom naar het oppervlak zenden, of ze kunnen een elektriciteitstoren gebruiken, afhankelijk van het transmissiegebied”, zegt Myers. “Mijn punt in het rapport was dat als we ’s nachts meerdere astronauten op het maanoppervlak hebben, dit waarschijnlijk minimaal 20 tot 40 kilowatt aan energie is. En dat is waar je echt kernenergie nodig gaat hebben.”
Roger Myers zal om 14.00 uur kernenergie in de ruimte bespreken en de rol die deze zal spelen in toekomstige ruimtemissies. Zaterdag 31 januari in Seattle’s Museum of Flight. Het evenement is gratis voor museumleden en inbegrepen in de toegangsprijs van het museum. Kijk op de website van het museum voor meer informatie over de lezing van Myersen uitchecken “De toekomst afwegen: strategische opties voor het Amerikaanse ruimtenucleaire beheer” voor het gedetailleerde rijbewijs opgesteld door Myers en Bhavya Lal.
De originele versie van dit bericht werd gepubliceerd op Cosmic Log. Fictiewetenschap is inbegrepen FeedSpot’s 100 beste sciencefictionpodcasts. Blijf ons volgen voor toekomstige afleveringen van Fictiewetenschap podcast via Appel, Spotify, Speler.fm, Zakcast En Podchasers. Als je van Fiction Science houdt, beoordeel dan de podcast en abonneer je om waarschuwingen te ontvangen voor toekomstige afleveringen.
